{"id":104875,"date":"2018-03-11T10:28:13","date_gmt":"2018-03-11T10:28:13","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/estudi-tea%c2%b2ric-mitjana%c2%a7ant-ma%c2%a8todes-abottom-upa-de-la-interaccio-magna%c2%a8tica-en-sa%c2%b2lids-moleculars\/"},"modified":"2018-03-11T10:28:13","modified_gmt":"2018-03-11T10:28:13","slug":"estudi-tea%c2%b2ric-mitjana%c2%a7ant-ma%c2%a8todes-abottom-upa-de-la-interaccio-magna%c2%a8tica-en-sa%c2%b2lids-moleculars","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/quimica-fisica\/estudi-tea%c2%b2ric-mitjana%c2%a7ant-ma%c2%a8todes-abottom-upa-de-la-interaccio-magna%c2%a8tica-en-sa%c2%b2lids-moleculars\/","title":{"rendered":"Estudi te\u00f3ric mitjan\u00c1\u00a7ant m\u00e9todes \u00c2\u00bfbottom-up\u00c2\u00bf de la interacci\u00f3 magn\u00e9tica en s\u00f3lids moleculars"},"content":{"rendered":"<h2>Tesis doctoral de <strong> Joaquim Jornet Somoza <\/strong><\/h2>\n<p>La presente tesis doctoral se enmarca dentro de la qu\u00edmica computacional. Usando el procedimiento de primeros principios bottom-up dise\u00f1ado en nuestro grupo, se consigue relacionar las propiedades magn\u00e9ticas microsc\u00f3picas de un cristal molecular (es decir, los valores de las interacciones magn\u00e9ticas j) con las propiedades magn\u00e9ticas macrosc\u00f3picas (susceptibilidad magn\u00e9tica, magnetizaci\u00f3n o capacidad calor\u00edfica). Esta relaci\u00f3n tiene lugar a partir de la definici\u00f3n de la topolog\u00eda magn\u00e9tica, paso clave de nuestro procedimiento de trabajo. Los proyectos desarrollados a lo largo de esta tesis doctoral utilizando el procedimiento de primeros principios bottom-up han permitido establecer los mecanismos de interacci\u00f3n magn\u00e9tica de diversos sistemas magn\u00e9ticos, buscando as\u00ed ampliar el conocimiento sobre los factores que regulan el comportamiento magn\u00e9tico macrosc\u00f3pico a partir del conocimiento de las propiedades microsc\u00f3picas. De esta manera, se est\u00e1 buscando crear una base de datos suficientemente grande para lograr encontrar alguna relaci\u00f3n magnetoestructural que permita un dise\u00f1o racional y controlado de materiales magn\u00e9ticos con propiedades tecnol\u00f3gicas deseadas. Los resultados obtenidos ra\u00edz de estos estudios se recogen en esta memoria, que se ha estructurado tal y como se detalla a continuaci\u00f3n. en el cap\u00edtulo 2 se presenta una descripci\u00f3n detallada del procedimiento de primeros-principios bottom-up. Se explicar\u00e1 cada uno de los cuatro pasos a seguir para realizar el estudio riguroso del magnetismo de un material molecular: desde el estudio del empaquetamiento cristalino y el c\u00e1lculo de las interacciones magn\u00e9ticas, hasta la obtenci\u00f3n de las simulaciones de las propiedades macroc\u00ed\u00b2piques. En cada uno de los pasos se explicar\u00e1n los fundamentos te\u00f3ricos necesarios.  el cap\u00edtulo 3 de la memoria est\u00e1 dedicado a describir las mejoras realizadas durante el periodo doctoral en los programas usados en la diagonalizaci\u00f3n de la matriz de heisenberg.  estos dos primeros cap\u00edtulos tienen un car\u00e1cter descriptivo de la metodolog\u00eda empleada a lo largo de la presente tesis doctoral. Los siguientes cap\u00edtulos 4, 5 y 6 estar\u00e1n dedicados a mostrar los resultados obtenidos durante la tesis. el cap\u00edtulo 4 est\u00e1 dedicado al estudio y la influencia del mecanismo de interacci\u00f3n magn\u00e9tica a trav\u00e9s del espacio, y aquel que tiene lugar a trav\u00e9s de una mol\u00e9cula o fragmento de mol\u00e9cula diamagn\u00e9tica. Este \u00faltimo mecanismo se le ha llamado mecanismo de interacci\u00f3n magn\u00e9tica asistida a trav\u00e9s del espacio. Concretamente, se ha estudiado la influencia en la transmisi\u00f3n de la interacci\u00f3n magn\u00e9tica del anillo de piridina entre dos radicales de verdazil del co-cristal de piridil-verdazil: hidroquinona [abreviado como pyvd: hq] tambi\u00e9n se ha estudiado el papel estructural y magn\u00e9tico de la mol\u00e9cula de co-cristalizaci\u00f3n, la hidroquinona (diamagn\u00e9tica). Este estudio fue promovido por el trabajo previo de s\u00edntesis del cristal de hicks y colaboradores. el cap\u00edtulo 5 est\u00e1 m\u00e1s centrado en el estudio del efecto cooperativo de la propagaci\u00f3n de las interacciones magn\u00e9ticas. Con esta finalidad, se ha estudiado un gran abanico de cristales moleculares reales que presentan diferentes topolog\u00edas magn\u00e9ticas (desde 1d hasta 3d), se ha visto el cambio de respuesta magn\u00e9tica utilizando nuestro procedimiento de primeros principios bottom-up. Es importante hacer especial \u00e9nfasis en constatar que todos los resultados del estudio te\u00f3rico del magnetismo de estos cristales moleculares han sido contrastados con datos experimentales. Hecha esta aclaraci\u00f3n, el primer compuesto que se analiza en este cap\u00edtulo es el cristal del complejo cupz (no3)2, el cual se considera prototipo de cadena antiferromagn\u00e9tica, intenta dar una explicaci\u00f3n al cambio de dimensionalidad magn\u00e9tica encontrado en experimentos recientes de rotaci\u00f3n del spin de muones. \u00c2\u00bf en segundo lugar, se dispone el estudio del magnetismo del cristal molecular [(dmpyh) 2cubr4] que es el segundo cristal molecular caracterizado, que presenta un comportamiento magn\u00e9tico descrito por una topolog\u00eda de strong-rail spin-ladder. En este trabajo se argumenta la necesidad de incorporar el efecto de los contraiones en el c\u00e1lculo de interacciones magn\u00e9ticas entre iones-radicales. Enmarcados en la topolog\u00eda magn\u00e9tica de spin-ladder, se muestran los resultados obtenidos en la comparaci\u00f3n de dos cristales moleculares an\u00e1logos, cu (2,3 dmpz) cl2 y cu (2,3 dmpz ) br2, los cuales presentan una topolog\u00eda magn\u00e9tica de strong-rungs spin-ladder. Las diferencias m\u00e1s importantes entre ellos est\u00e1n detalladas y argumentadas en base a c\u00e1lculos te\u00f3ricos, sin los cuales hubiera sido dif\u00edcil una buena descripci\u00f3n. \u00c2\u00bf el siguiente apartado est\u00e1 dedicado al estudio del cristal molecular [(5map) 2cubr4], el mecanismo de interacci\u00f3n magn\u00e9tca del que hab\u00eda sido descrito como una topolog\u00eda magn\u00e9tica bidimensional en base la observaci\u00f3n directa de la estructura cristalina. El estudio te\u00f3rico de este cristal demuestra que el cristal se comporta como un bulk antiferromagnet y se corrobora la dificultad de distinguir entre un comportamiento magn\u00e9tico 2d y un 3d a partir de las medidas experimentales de susceptibilidad magn\u00e9tica. \u00c2\u00bf el cuarto proyecto de este cap\u00edtulo estudia compuestos que presentan comportamiento magn\u00e9tico tridimensional, es decir, en que los mecanismos de interacci\u00f3n magn\u00e9tica se propoguen lo largo de los tres ejes cristalogr\u00e1ficos. Primero se describe el comportamiento magn\u00e9tico del cristal [(5fap) 2cucl4]. Este caso es interesante porque experimentalmente no se le pod\u00edan asignar correctamente los valores de las interacciones magn\u00e9ticas por falta de modelos anal\u00edticos que puedan describir un comportamiento 3d. Nuestro estudio demuestra el car\u00e1cter bulk del compuesto discriminante entre otros posibles topolog\u00edas magn\u00e9ticas. En este proyecto tambi\u00e9n se describe el comportamiento magn\u00e9tico de un compuesto puramente org\u00e1nico que presenta un comportamiento de bulk ferromagnet, el [p-o2n-c6f6-cnssn]. A continuaci\u00f3n se comparan los valores de las temperaturas de transici\u00f3n magn\u00e9tica obtenidas con los otros cristales org\u00e1nicos previamente analizados. De esta comparaci\u00f3n se concluye que la temperatura de transici\u00f3n magn\u00e9tica no s\u00f3lo depende de la magnitud de las interacciones magn\u00e9ticas, sino tambi\u00e9n de la topolog\u00eda magn\u00e9tica. \u00c2\u00bf finalmente se estudi\u00f3 la importancia del uso de estructuras cristalinas determinadas a una temperatura pr\u00f3xima a la que tiene lugar el fen\u00f3meno magn\u00e9tico que se quiere describir a nivel te\u00f3rico. En este apartado se muestra el cambio de dimensionalidad magn\u00e9tica que presenta el cristal de bis [(dmpyh) 2cubr4] al ir disminuyendo la temperatura, aunque no existir ning\u00fan cambio de fase de primer orden . el \u00faltimo cap\u00edtulo de la presente tesis doctoral tiene un car\u00e1cter m\u00e1s fundamental donde se analizan m\u00e1s a fondo las expresiones y derivaciones de las propiedades magn\u00e9ticas macrosc\u00f3picas, y se dan los primeros pasos para interpretar f\u00edsicamente la informaci\u00f3n contenida en la funci\u00f3n de onda. As\u00ed pues, en este cap\u00edtulo se presentarn los resultados iniciales del estudio riguroso a nivel cu\u00e1ntico del magnetismo en cristal moleculares, haciendo una nueva interpretaci\u00f3n de las expresiones de la mec\u00e1nica estad\u00edstica y de los fen\u00f3menos magn\u00e9ticos que conllevan. Esta descripci\u00f3n se hace a partir de los datos que se obtienen en la diagonalizaci\u00f3n del hamiltoniano de heisenberg como son las energ\u00edas y multiplicidades de esp\u00edn de los niveles magn\u00e9ticos. Adem\u00e1s, este proyecto es el primero se hace uso de la informaci\u00f3n de la funci\u00f3n de onda de los estados magn\u00e9ticos, m\u00e1s precisamente los valores de la matriz densidad de intercambio de spin (pij), para hacer una interpretaci\u00f3n f\u00edsica de los fen\u00f3menos magn\u00e9ticos .<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00ab<strong>Estudi te\u00f3ric mitjan\u00c1\u00a7ant m\u00e9todes \u00c2\u00bfbottom-up\u00c2\u00bf de la interacci\u00f3 magn\u00e9tica en s\u00f3lids moleculars<\/strong>\u00ab<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Estudi te\u00f3ric mitjan\u00c1\u00a7ant m\u00e9todes \u00c2\u00bfbottom-up\u00c2\u00bf de la interacci\u00f3 magn\u00e9tica en s\u00f3lids moleculars <\/li>\n<li><strong>Autor:<\/strong>\u00a0 Joaquim Jornet Somoza <\/li>\n<li><strong>Universidad:<\/strong>\u00a0 Barcelona<\/li>\n<li><strong>Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 15\/11\/2010<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Director de la tesis<\/strong>\n<ul>\n<li>Juan  Jose Novoa Vide<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Tribunal<\/strong>\n<ul>\n<li>Presidente del tribunal: michael Robb <\/li>\n<li>vincent Robert (vocal)<\/li>\n<li>  (vocal)<\/li>\n<li>  (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tesis doctoral de Joaquim Jornet Somoza La presente tesis doctoral se enmarca dentro de la qu\u00edmica computacional. 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